第四章+电力系统潮流计算机方法.ppt

1、电力系统计算机模拟，福州大学电气工程自动化学院电力系统邵振国，第四章电力系统潮流计算机方法，4.1潮流问题4.2通常潮流的计算机算法4.3 BPA软件介绍4.4其他潮流计算软件，4.1潮流问题， 根据电力系统常规潮流修正计算任务给出的网络结构和运行条件，求出各母线的电压、网络中的电力分布及电力损耗等网络整体的运行状态。 电力系统正常潮流修正算的作用分析现有系统的运行方式研究电力系统的修正计划静态及暂态稳定算的初始状态故障诊断和优化修正算的基础训练模拟系统判断当前的运行状态，进行安全分析的在线趋势，4.1潮流问题， 评价各种潮流算法性能的主要标准修正速度计算机的存储器使用量算法的收敛可靠性编程的

2、便利性和算法扩展移植等共同的灵活性基本潮流算法高斯-塞尔法牛顿法快速解耦法，4.2通常潮流的修正算法， 4.2.1潮流修正算法问题的数学模型4.2.2高斯塞德尔法4.2.3牛顿法4.2.4高速解耦法，4.2.1潮流修正算法问题的数学模型，研究对象电力网络为变压器、输电线、电容器， 在由电抗器等静态线性元件构成的集中残奥仪表等值支路中模拟的非线性元件是以与对应的节点连接的电流注入量表示的研究方法相量节点法、4.2.1潮流校正计算问题的数学模型、以节点电压为变量的非线性代数方程式组节点电流式2n个方程式4n个变量：有效注入4.2.1潮流校正算法问题的数学模型，节点类型PQ节点变电站母线规定输出的发

3、电站PV节点可以调节电压母线Vq节点或平衡节点系统坐标的参照节点系统功率平衡节点类型的转换PVPQ多平衡节点，4.2.2高斯重复式若干注意事项平衡节点使用4.2.3牛顿法、网络方程式m个PQ节点、2m个未知变量(u和q )、2m个功率方程式，这些注入功率保留PV节点重复后的修正q，保证全网功率平衡，丢弃v的重复值，修正无效注入使用r个PV节点、r个未知变量(q )、r个功率方程式。 平衡节点不参加迭代，4.2.3牛顿法，极坐标格式的迭代式节点排序：未知变量右端的项，4.2.3牛顿法，雅可比矩阵，4.2.3牛顿法，雅可比矩阵，4.2.4高速解耦法，高速解耦法(fast de ) 简称为FDLF

4、)由于有效、无效解耦反复校正运算交流高电压网中的输电线等元件，因此电力系统的有效功率的变化主要取决于电压相位角的变化，无效功率的变化主要取决于电压模式值的变化4.3 BPA软件介绍、4.3.1 BPA功能和结构4.3.2输入输出4.3.3程序常用控制文、4.3 BPA软件介绍、BPA软件。 从thebonnevillepoweradministration、headquartered in Portland、Oregon、isafederalagencyundertheu.s.departmentofent 1984年开始在中国推进应用程序包括详细的发电机模型和各种励磁模型，主要由潮流和暂态稳

5、定程序组成，具有修正规模大、修正速度快、数值稳定性好、功能强等特点。 操作系统为DOS和Windows 9X/NT/2000版。、4.3.1 BPA功能和结构、整体结构、4.3.1 BPA功能和结构、潮流校正算基本功能可以进行交流系统的潮流校正算，也可以结合包括两端和多端直流系统的交直流混合潮流校正算的P-Q分解法和牛顿拉夫森法，为了提高潮流校正算的收敛性能用PQ解耦法进行初始迭代，然后转移到牛顿拉夫森法求解潮流，4.3.1 BPA的功能和结构，其他功能自动电压控制多类型的发电机节点电压控制。 除一般的PQ、PV及缓冲节点外，还有发电机远程控制高压电平母线电压等许多控制节点类型。 自动投切电抗

6、器和电容器电压控制功能。 带自动负载调节变压器抽头电压控制功能。 联系人电力控制单元利用自动发电控制(AGC )功能将联系人线路的电力交换自动控制为预定值。 系统事故分析(N-1开关仿真)采用断线补偿法快速检测指定系统中各组件故障后的系统运行状态，找出系统运行的弱点，为电网运行、修订提供依据。 4.3.1 BPA的功能和结构、其他功能网络等值可以采用REI法对指定区域进行静态等值，保证等值网络的潮流结果与原来的网络一致。 灵敏度分析可以为每个指定的干扰量提供功角、电压灵敏度和线路功率、线路损耗、网损等灵敏度分析报告。 节点PV、QV和PQ曲线可以在向系统施加恒定电压、无效或有效的骚扰之后，程序

7、自动地给出PV、QV和PQ变化的模拟曲线。 4.3.1通过确定BPA的功能和结构以及其他功能系统极限运输水平，可以方便地预测网络对负载的适应能力，同时成比例地增减系统发电机的输出和负载。 负载静态特性模型可以模拟由恒定功率、恒定电流和恒定阻抗组成的静态集成负载模型并且可以模拟电压改变对负载的影响。 灵活多样的分析报告程序可以根据潮流补正结果整理16种分析和统一补正报告，也可以由用户自己定义分析报告。 详细的错误检测功能程序有900多种错误检测信息，指明错误的原因和性质，对用户根据错误检测信息发现和修正错误非常方便。 4.3.2输入输出、相关文件的输入输出. dat潮流补正算数据文件. bse潮

8、流补正算二进制结果文件(可用于潮流补正算的输入或稳定补正算).pfo潮流补正算结果文件. map单线图格式潮流图及地理接线图格式潮流图程序中使用的二进制结果文件. pfd中间文件(通常的修正运算结束后删除) pwrflo.dis保存在趋势作业的修正运算时在画面上显示的信息，4.3.3程序常用控制语句、一次控制语句(POWERFLOW、CASEID潮流方式名、PROJECT工序名) 项目名称最多可包含20个字符。 二次控制语句和三次控制语句跟在此语句后面。 (NEXTCASE、CASEID潮流方式名称、PROJECT工程名称)此语句用于合并多个潮流作业。 也就是说，在执行当前作业后，下一个作业的

9、数据使用其他方式进行修正运算时使用。 此语句后面的二次控制语句不能包含/OLD_BASE语句(END )或(STOP )结束潮流程序的执行，4.3.3程序常用控制语句，二次控制语句二次控制语句(/表示)潮流作业输入， 指定输出文件名和输出文件内容的选择指定基准功率指定修正项目的内容和解决方法指定潮流分析报告的输出类别的三次控制语句三次控制语句(用表示)依赖于二次控制语句，用于进一步指定二次控制语句所需的各种功能， 4.3.3程序常用控制语句、注释和辅助控制语句/COMMENT注释语句最多可以有50条注释记录，并在每条记录的第一列中填写c。这些注释记录显示在输入/输出表条目标头的中间位置/HEA

10、DER标题语句。 有一条或两条标题记录，并在每条记录的第一列填写h。 这些标题记录显示在输出文件的每一页的开头(在程序本身指定的每一页的标题下)。 /INCLUDE_CONTROL，FILE=文件名如果使用此语句，则必须首先创建一个包含用户指定的一组常规限制的控制文件，然后在运行时通过该语句调用该文件。 采用本文，可以简化潮流作业控制句。 此语句调用的文件不能包含/INCLUDE_CONTROL语句。 不能包含/MERGE_BASE (合并)、/OUTAGE_SIM (断线模拟)、这样的控制语句，4.3.3程序常用控制语句、通常潮流修正算法控制语句输入输出文件指定控制语句/BRANCH_DAT

11、E，FILE=文件如果节点文件名用*标记表示或不存在，则必须在程序控制语句后面输入数据。 也可以使用/NETWORK_DATA语句(而不是此语句)输入数据/NETWORK_DATA，FILE=*，RXCHECKON (文件名) OFF指定要导入的网络数据文件。 例如，如果没有FILE*或条目，则导入数据紧跟在此语句之后。 RXCHECK检查R/X比以消除数据错误/OLD_BASE，FILE=文件名将先前解决的潮流作业的二进制输出文件定义为当前作业调用的旧库。 4.3.3程序常用控制语句、通常潮流修正计算控制语句输入输出文件指定控制语句/NEW_BASE、FILE=文件名指定趋势作业输出的二进制

12、文件名。 此文件用于基于此进行的其他趋势修正运算和稳定修正运算等。 考虑到稳定的修正计算的便利性，建议使用BSE作为文件扩展名。 用于生成/PF_MAP、FILE=文件名Windows 9x/NT/2000/XP版潮流修正计算程序潮流图的二进制结果文件用于单线图形式潮流图及地理接线图形式潮流图程序。 考虑到趋势图程序的易用性，建议使用MAP作为文件扩展名。 4.3.3程序常用控制语句、通常潮流修正计算控制语句的修正计算方法和残奥仪表指定控制语句/MVA_BASE=100 (number )基准功率可以指定100MVA (默认值)，也可以根据需要指定任意的值number。 /SOLUTION解析

13、过程控制语句。 此语句后跟适当的三级控制语句以指定该语句的特定功能。相关三级控制语句包括区域联系人功率控制功能的选择和ai _ control=conai _ control=monai _ control=off LTC=on LTC=on _ NV 4.3.3程序常用控制语句、通常潮流修正计算控制语句的修正计算方法和关残奥仪表指定控制语句SOL_ITER、DECOUPLED=2、CURRENT=0、NEWTON=30、OPTIM=0 TOLERANCE、BUSV=.005、ai power open (number ) (number )指定节点电压、有效、无效等收敛的容许误差值(标记值)

14、，4.3.3程序常用控制语句，通常潮流修正计算控制语句原始数据和结果输出控制语句区域交换功率控制修正计算结果输出选择/ailist=fumber 以AILIST=MATRIX矩阵形式输出/AILIST=TIELINE仅输出区域联络线功率/AILIST=NONE潮流补正结果不输出选择。 输出选择，输出选择，输出选择，输出选择。 /ANALYSIS_SELECT用户可以使用此语句单独输出所需的分析报告条目，从而简化分析报告的输出。用户选择的分析报告条目可以按指定的区分、区域或所有者(电力局)输出，不指定就可以输出整个系统的BUS输出节点的电压、功率、4.3.4 BPA修正算例介绍、ieee9、4.

15、3.4 BPA修正4.3.4 BPA修正算例介绍、BPA输出文件、4.4其他潮流修正算软件、电力系统分析综合程序(powersystemanalysissoftwarepackage，PSASP )潮流。 暂态稳定的短路电流网损分析电压稳定的静态安全分析静态及动态的等效直接法是暂态稳定的小干扰稳定的最佳潮流和无效的优化残奥仪表优化调整继电器保护调整和仿真， 4.4其他潮流补正算软件matpowerisapackageofmatlabm-filesforsolvingpowerflowandoptimalpowerflowproblems.itisintendedasasimulationtoolfo easytouseandmodify.matpowerisdesignedtogivethebestperformancepossiblewhilekeepingthecodesimpletounderstandaaand ODI fy.itwasing epowerwebproject 3358 www.PSE RC.C/mat power /，4.4其潮流修正计算软件departmentofelectricalengineering在te